CN104379428A - 用于规划车辆诊断的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于规划车辆（2）上的车辆诊断的方法，包括：评估在车辆（2）有待行驶的路线（6）上车辆（2）的运行性能（40）；以及基于车辆（2）的评估的运行性能相应于对于车辆诊断适合的运行性能的概率来规划车辆诊断。

Description

用于规划车辆诊断的方法
技术领域
本发明通常涉及车辆、特别是用于车辆的诊断系统。此外本发明还涉及用于规划车辆诊断的方法。
背景技术
由文献DE 10 2009 045 376 A1已知一种用于诊断排气传感器的动态性的方法。该公开的诊断方法是车载诊断所谓的OBD的一部分，该车载诊断在行驶运行期间监控车辆中所有的排气影响的系统。出现的错误可以在此保存在存储器中并且在车辆的技术检测中通过标准化的接口读取。再者可以给车辆驾驶员通过指示灯显示出现的错误。
发明内容
按照本发明设有一种根据权利要求1的用于规划车辆诊断的方法以及按照并列的权利要求的控制装置和具有控制装置的车辆。
优选的设计方案在从属权利要求中提出。
按照本发明的第一方面提出一种用于在时间上规划在车辆上的车辆诊断的方法，具有以下步骤：
·评估在车辆有待行驶的路线上车辆的运行性能；以及
·基于车辆的评估的运行性能相应于对于车辆诊断适合的运行性能的概率来规划车辆诊断。
在此应该将车辆的一个或多个运行变量的时间上的曲线归于运行性能。该运行变量可以是例如车辆负载力矩、由内燃机输出的内燃机力矩、车轮转数、曲轴转数、冷却温度或车辆中的每个其他的运行变量，根据这些运行变量可以推断车辆的负载状态。其中此外将规划理解为车辆诊断的时间和/或地点确定，其中也包括用于实现对于车辆诊断需要的条件的运行范围变化和车辆诊断的排除。
作为提出的方法的基础的考虑在于，车辆应该在车辆诊断期间遵循确定的运行性能，由此车辆在车辆诊断期间可以以期望的性能做出反应。为了检测例如车辆中进气量探测器的效果，车辆应该遵循一个运行性能，在该运行性能下没有进气量探测器地发生不完全燃烧。为了实现以该车辆的运行性能，可以等待直至相应的运行性能以该车辆自行地产生，例如如果驾驶员过度大幅地加速该车辆。然而如果在更长的运行持续时间之后也没有产生对于车辆诊断适合的运行性能，那么可以执行车辆到达适合的运行性能用以实施车辆诊断，然而这导致相应提高的能耗并继而相应提高的燃料消耗，这不仅仅在经济上是不利的而且在环保方面也是有危险的。
相比之下本发明的构思在于，在将来评估车辆的运行性能。通过评估：何时和是否车辆将遵循由纯粹的行驶运行的对于车辆诊断适合的运行性能，可以避免的是，必须对于车辆不必要地以提高的能耗执行相应的运行性能，由此可以节省燃料并且减小环境污染。
在一种改进方案中，对于车辆诊断适合的运行性取决于车辆状态，该车辆状态为了车辆诊断必须满足预先设定条件。该状态可以是例如车辆的内部状态，该内部状态通过车辆自身的运行性能影响，例如内燃机力矩，其由驾驶员通过驾驶愿望预先设定。该内燃机力矩导致确定的运行性能，该确定的运行性能又可以适用于车辆诊断。车辆的另外的通过运行性能影响的状态是车辆的运行时间和/或空转时间、车辆的车速和/或发送机转数。但是该状态也可以是车辆经受的外部状态，例如环境温度、绕车辆的空气压力和/或确定的负载状态，该负载状态例如在上山行驶中、在下山行驶中或者在直线平面中的行驶中以车辆产生。车辆同样以确定的运行性能对外部状态做出反应，该确定的运行性能可以适合实施车辆诊断。
该内部和外部状态可以适应性和/或预测性地确定，以便评估车辆的运行性能。适应性确定在此包括例如在车辆中在导航系统和/或行驶日志上期望的内部和/或外部状态的主动识别，而期望的内部和/或外部状态的预测性识别包括基于具体边界条件的评估，该具体边界条件例如可以以传感器检测。
对于车辆诊断适合的运行性能可以在此基于确定的最小时间限定，在该最小时间中车辆已经位于在确定的内部状态下和/或必须经受确定的外部状态。通过这种方式可以确保：作为运行性能的基础的内部和/或状态是静态的并且不再变化。例如车辆的内燃机温度在起动阶段变化并且仅仅在内燃机加热到运行温度之后保持不变。在该加热阶段不适合检查进气量探测器的无错误的运行。
对于车辆诊断适合的运行性能然而也可以基于车辆的一个或多个基于运行性能的内部和/或外部状态的预测期望的时间上的发展限定。通过这种方式可以在车辆诊断中开始确定的运行状态点，该确定的运行状态点对于成功的车辆诊断是必要的。
在一种优选的改进方案中，车辆的内部和/或外部状态的时间上的发展包括在时间上独立的时间部段。该优选的改进基于的考虑在于，车辆诊断通常基于调整回路实施，该调整回路将确定的干扰引入到车辆中，该确定的干扰随后必须通过车辆中的待检查的系统调整。该干扰在此是对于车辆诊断适合的运行性能的部分。这样的调整回路通常也一起带来取决于调节对象的死区时间，该死区时间通过在时间上独立的时间部段被等待。通过考虑：是否车辆的经评估的运行性能相应于具有相应的时间上独立的发展的对于车辆诊断适合的运行性能，可以在车辆诊断的规划中考虑：是否车辆总地来说在正常运行期间能够基于引入的干扰产生阶跃响应，由该阶跃响应可以可靠地导出关于车辆的无错误的性能或可能的错误性能的信息。
在一种特别优选的改进方案中，车辆的评估的运行性能相应于对于车辆诊断适合的运行性能的概率包括是否能够借助于车辆中的辅助机组执行对于车辆诊断适合的运行性能的概率。通过这种方式可以在车辆诊断的规划中实现更大的设计回旋余地，因为较小的期望的偏差在对于车辆诊断必要的车辆运行性能中可以通过辅助机组补偿。原则上可以考虑车辆中的所有辅助机组，所述所有辅助机组适用于影响车辆的运行性能。如此可以为了执行对于车辆诊断适合的运行性能将附加的电气负载例如空调设备连接到车载电网，以便建立确定的提高的负载状态；或者在混合动力车辆中接通电机到内燃机，以便以内燃机建立确定的降低的负载状态。
在一种附加的改进方案中，提出的方法包括以下步骤：如果车辆的评估的运行性能相应于对于车辆诊断适合的运行性能的概率超过一个预先设定的阈值，那么提供车辆诊断。通过这种方式在车辆上车辆诊断的规划中预先删除在可预测的路线上所有不适合的路段，其中由开始清楚的是，车辆诊断预测地不可以引导到结束并且因此失败。
在本发明的一种备选的改进方案中，提出的方法包括以下步骤：由导航设备读取有待行驶路线；以及基于由导航设备通过有待行驶路线提供的信息评估车辆的运行性能。由导航设备提供的信息例如可以源于环境或交通数据，如所述环境或交通数据例如通过交通信息频道服务分配。如此可以例如在车辆行驶的道路上可预测的堵塞的情况下避免车辆诊断，该车辆诊断导致车辆内燃机的全速运行。也可以由导航设备询问高度数据、空调数据或用于有待行驶路线的由导航设备提供的每个其他数据。
在另一种备选的改进方案中，提出的方法包括以下步骤：基于车辆行驶的路线在行驶有待行驶的路线之前写入行驶日志；以及在车辆有待行驶的路线上基于写入的行驶日志评估车辆的运行性能。通过行驶日志例如可以路线有关地记录车辆内燃机的负载数据并且用于车辆诊断的规划。如果基于驾驶员的确定的运行性能、例如因为驾驶员日常在其住处与其工作地点之间来回往返产生：在确定数量的行驶的公里数之后实现确定的负载状态，因为驾驶员例如必须停止在交通信号灯旁边，那么这可以极其有效地用于车辆上的车辆诊断的规划。
在另一种改进方案中，提出的方法包括以下步骤：基于在车辆上安装的近场传感器评估车辆的运行性能。借助于近场传感器可以直接检测在车辆之前出现的排除车辆诊断的障碍物或者检测对于车辆诊断适合的外部状态并且考虑用于车辆诊断的规划。例如构成为摄像机的近场传感器可以例如根据市限速标志猜测直接即将来临的加速或者根据缓慢行驶的车辆猜测直接即将来临的制动。如果近场传感器检测到相应的阻止车辆诊断的情况，例如在车道上缓慢地在车辆之前运动的拖拉机，那么也可以已经以近场传感器随后阻止对于车辆诊断已经释放的路段。
在一种备选的改进方案中，提出的方法包括以下步骤：检测车辆的驾驶员的行为；以及基于车辆的驾驶员的行为评估车辆的运行性能。如此例如可以识别到：是否驾驶员以比较高的扭矩开动或者在比较小的路线上大幅制动。结合上述收集的信息随后例如在道路上在交通信号灯之前短时间地同样规划适合的车辆诊断，因为可以期望的是：驾驶员也在该交通信号灯之前大幅制动或者在交通信号灯之后大幅加速。
按照本发明的另一方面设有一种装置，该装置设立为实施提出的方法。提出的装置可任意地如此扩展，从而使得其可以执行按照从属权利要求的提出的方法其中之一。
在本发明的一种改进方案中，提出的装置具有一个存储器和一个处理器。在此，提出的方法以计算机程序的形式保存在存储器中并且处理器设定用于当计算机程序从存储器加载到处理器中时执行所述方法。
按照本发明的另一方面，车辆包括一种提出的装置。
本发明也涉及具有程序代码机构的计算机程序，以便当所述计算机程序在一个计算机上或者提出的装置之一上执行时实施提出的方法其中之一的所有步骤。
本发明也涉及计算机程序产品，该计算机程序产品包含程序代码，该程序代码存储在计算机可读的数据载体上，并且该程序代码当在数据处理装置上执行时实施提出的方法其中之一。
附图说明
以下根据附图进一步阐明本发明的优选实施形式。其中：
图1示出了行驶在道路上的车辆的示意图；
图2示出了示例性的车辆诊断系统的示意图；
图3示出了行驶在道路上的车辆的示例性的时间上的速度曲线；
图4示出了行驶在道路上的车辆的第一示例性的时间上的混合调节曲线，该混合调节曲线对照来自图3的在时间上的速度曲线的一部分；以及
图5示出了行驶在道路上的车辆的第二示例性的时间上的混合调节曲线，该混合调节曲线对照来自图3的在时间上的速度曲线的一部分。
具体实施方式
在附图中相同或相似功能的元件设有相同的附图标记并且仅仅一次地描述。
参照图1，其示出了行驶在道路2上的车辆4的示意图。
车辆4在道路2上沿着路线6运动。在假设的第一时刻，车辆4位于在道路2上的一个位置上，其中车辆4在图1中以实线示出。此外，车辆4在图1中以点线还记录了第二和第三位置，车辆由第一时刻看来在将来在第二和第三时刻位于在该第二和第三位置上。
为了确保车辆2的无错误的运行规定了在法律上所谓的车载测试即OBD测试，以便及时识别车辆2的排气相关的错误运行并且避免由于车辆2的错误运行的环境污染。专业的OBD测试例如由加州空气资源局简称CARB限定。由CARB要求的用于表示实施的车辆诊断的功能是在用车监视性能比诊断，简称DIUMPR，其详细说明对于本领域内技术人员是已知的。
在车辆2中的排气相关的构件的OBD测试必须基于测试周期实施。在实施OBD测试期间车辆2必须遵循要求的运行性能，例如关于内燃机的力矩。基于要求的运行性能可以检测是否车辆2的排气相关的构件以无错误的方式反应。然而车辆2的运行性能在真实的行驶运行中通常总是不同于要求的运行性能，从而在相应的OBD测试期间在不遵循车辆2的要求的运行性能情况下导致测试中断，并且尝试OBD测试以便在下一次进入到车辆2的要求的运行性能的情况下进行重复。
参照图2，其示出了示例性的车辆诊断系统8的示意图，该车辆诊断系统适用于执行OBD测试。
车辆诊断系统8监控内燃机10，该内燃机由发动机组12和进气道14组成，该进气道给发动机组12供以燃烧空气，其中进气道14中的空气量能以进气量机构16确定。内燃机10的排气在此引导通过排气清洁设备，其作为主要构件具有排气通道18,在该排气通道中沿排气的流向在催化器22之前设置第一排气传感器20而在催化器22之后设置第二排气传感器24。
两个排气传感器20、24与发动机电子装置所谓的控制机构26连接，该控制机构26由排气传感器20、24的数据和进气量机构16的数据计算混合物并且驱控燃料配量机构28用于燃料的配量。诊断机构30与控制机构26耦合或者集成到其中，通过诊断机构可以分析处理排气传感器20、24的信号。诊断机构30可以再者与显示/存储单元32连接，在该显示/存储单元上可以显示或保存来自诊断机构30的分析处理结果。
通过在排气通道18中在发动机组12之后设置的第一排气传感器20可以借助于控制机构26调节进气量值，该进气量值对于排气清洁设备适用于实现最优的清洁作用。在排气通道18中在催化器22之后设置的第二排气传感器24同样可以在控制机构26中被分析处理并且用于以自身已知的方法确定排气清洁设备的氧气存储能力。
在本实施方案中仅仅示出了内燃机10，该内燃机仅仅具有排气通道18。提出的用于规划车辆上的车辆诊断的方法但是也扩展到具有包括多组排气系统的内燃机10的车辆，其中气缸概括为多个组并且不同气缸组的排气导入到分离的排气通道18中，其中分别安装至少一个排气传感器。
对于内燃机10的正常运行在控制机构26中设有线性的λ调节算法。构成为宽带进气量探测器的第一排气传感器20确定排气中的氧气含量并且形成相应的输出信号，该输出信号提供给控制机构26。该控制机构由此形成用于燃料配量机构28和用于在进气道14中存在的节流机构的调节器调节变量以便如下调节提供的空气量，使得以预先设定的进气量值也就是预先设定的空气燃料比例运行内燃机10。为了在构成为三通催化器的催化器22中的优化的排气再处理设有在λ为1的情况下的运行。不断运行的第一排气传感器20结合在控制机构中实现的线性λ调节算法实现了在没有叠加的周期振荡的情况下调节器调节变量的连续调节。
在作为线性λ调节算法的两点式调节算法中排气中的λ在两个预先设定的边界值之间来回往返。如果λ到达配置给富油空气燃料混合物的下边界值，那么两点式调节算法如此调节用于燃料配量机构28和节流机构的调节器调节变量，使得实现空气燃料比例的变化直至贫油调节，也就是空气过量。由此如果λ到达配置给贫油空气燃料混合物的上边界值，那么两点式调节算法如此调节用于燃料配量机构28和节流机构的调节器调节变量，使得实现空气燃料比例的变化直至富油调节，也就是燃料过量。如何快速地实现在贫油与富油调节之间的切换依赖于选择的调节参数、调节对象以及第一排气传感器20的动态性能。在给出的调节参数以及给出的调节对象的情况下因此λ振荡的周期持续时间是对于第一排气传感器20的动态性能的度量并且可以相应地用于第一排气传感器20的动态性能的诊断。
为了车辆诊断，在示出的车辆诊断系统8中示例性地在诊断机构30中实现了调节算法，通过该调节算法可以检测在内燃机10中调节对象的动态性能，该内燃机包括排气传感器20、24作为测量元件、发动机组作为调节元件以及控制机构26作为调节器。
在检测第一排气传感器20的动态性能的OBD测试中可以通过诊断机构30有意地使得燃料混合物过于富油，以便检测是否第一排气传感器20检测到该过于富油并且是否包括第一排气传感器20的调节回路对在确定的时间限制内的过于富油做出反应。然而如果通过车辆2的运行性能燃料混合物的稍微的富油是必要的，那么包括第一排气传感器20的调节回路虽然对过于富油做出反应，但是不是在预先设定的时间限制内。OBD测试失败并且必须重复。
在该OBD测试过于频繁的重复中可以导致燃料的额外消耗，该燃料仅仅对于OBD测试是有义务的。其他调节燃料混合物的OBD测试例如可以在催化器22的诊断中以及在催化器22之后的排气传感器24的动态性能诊断中得以应用。除了提高的燃料消耗之外，这样的OBD测试也可以是环保有危险的，因为如果太经常地实施这样的OBD测试，燃料混合物的这样的主动调节使得排气变差，这持续地导致变差的排气平衡。
为了避免上述燃料的额外消耗和不必要的环境污染，本实施方案提出，检查在图1中示出的路线6并且评估在哪个路段32上车辆2可以具有适用于确定的OBD测试的运行性能。备选地或者附加地但是也可以将各个路段32对于确定的OBD测试识别为不适合的，紧接着该路段32禁止相应的OBD测试的开始。
路线6的检测可以适应性地例如基于识别是否该路线6已经一次地行驶而实现。为此例如可以在车辆2的存储器34中保存一个表格，在该表格中例如将车辆的转向角与行驶的路径对照。如果当前路线6的路径关于转向角和车辆速度的对照与在存储器34中保存的对照相关联，那么可以推断已经行驶的路线。附加地可以在存储器34中保存驾驶员简介，由该驾驶员简介可以导出来自该路线的驾驶员的驾驶表现。
备选或附加地路线6的检查也可以预测性地借助于导航系统36或近场传感器38由到路线6的环境和交通数据导出。而且在此可以在路线6的检查中共同包括驾驶员的驾驶表现。例如可以以导航系统36识别在路线6上的拥堵。基于该识别的拥堵随后可以规划OBD测试，所述OBD测试可以在车辆2的状态气体（Stand-Gas）中或者在车辆2的行走运行的停止中实施。此外也可以避免这样的OBD测试，该OBD测试不可以在拥堵中实施。备选或附加地可以以近场传感器38扫描环绕车辆2的环境。为此近场传感器38可以例如是具有连接的图像分析处理器的摄像机。如果例如识别到在车辆2之前缓慢行驶的车辆，那么可以例如推断即将来临的制动过程，该制动过程可以一起记录到车辆2的车辆诊断的规划中。
通过检查路线6可以识别、规划在路线6上可能的OBD测试，并且在混合动力以及传统的驱动方案中一起拉入到例如内燃机10的运行策略中。由此避免了经常中断的OBD测试，并且可以及时考虑在经典和混合动力传动系方案中OBD测试对内燃机的运行点选择的作用，这在本实施方案中导致燃料节省和/或更好的排气。通过这种方式可以改善OBD测试和DIUMPR的实施。
根据图3至5应该示例性地根据在路线6上车辆2的速度曲线阐明几个OBD测试的规划。
参照图3，其示例性地作为车辆2的运行性能示出了车辆2在路线6上的在时间上的期望的速度曲线40。速度曲线40可以如以上述方式那么预测性地被评估和/或适应性地被确定。
由速度曲线40作为期望的车辆2的运行性能可以首先在起动车辆2之后识别开始的停止阶段42。在开始的停止阶段42之后将车辆2在加速阶段44加速到一个平均的不再进一步提及的行驶速度。这可以是例如在离开车库或停车场中的车辆2的停车位置之后的加速。在加速阶段44之后在行驶阶段46中平均速度在一个通过速度曲线40的预测性或适应性确定可预测的时间间隔上保持，直至车辆2在制动阶段46期间又制动为静止，因为例如可以期待该车辆必须停止在交通信号灯旁边。随后又是停止阶段42，相应地一个加速阶段44、行驶阶段46和制动阶段48紧接着该停止阶段42。该过程或多或少定期地重复，其中各个阶段在图3中出于清晰的原因没有完全提及。
参见图4，其示出了行驶在路线6上的车辆2的第一示例性的时间上的混合调节曲线52，该混合调节曲线对照来自图3的在时间上的速度曲线40的一部分50。
在第一停止阶段42可以规划用于加热催化器的第一混合调节54。此外可以在第一行驶阶段46期间规划用于诊断第一排气传感器20的第二混合调节56，而在第二行驶阶段46中可以规划用于诊断催化器22的第三混合调节58并且在紧接着第二行驶阶段的制动阶段48中规划用于推动和催化器清理的第四混合调节60，因为在这些阶段中车辆2的运行条件足够静止以便实施相应的OBD测试。
参照图5，其示出了形式在路线6上的车辆2的第二示例性的时间上的混合调节曲线62，该混合调节曲线对照来自图3的在时间上的速度曲线40的一部分50。
在图5中可见，在紧接着第二行驶阶段46的第三和第四形式阶段46中车辆2的运行条件可能不是足够长地静止，以便完全实施用于诊断催化器22的相应的OBD测试，从而应该相应地通过规划禁止在此相应的混合调节64、66。

Claims (9)

1. 用于规划车辆（2）上的车辆诊断的方法，所述方法包括以下步骤：
评估在所述车辆（2）的有待行驶的路线（6）上，所述车辆（2）的运行性能（40）；以及
基于所述车辆（2）的经过评估的运行性能（40）相应于对于车辆诊断来说适合的运行性能的概率来规划车辆诊断。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，对于车辆诊断来说适合的运行性取决于车辆状态，所述车辆状态为了车辆诊断而必须满足预先设定的条件。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，根据所述车辆（2）的经过评估的运行性能（40）相应于对于车辆诊断来说适合的运行性能的概率考虑是否能够借助于所述车辆（2）中的辅助机组执行对于车辆诊断来说适合的运行性能的概率。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下另外的步骤：
当所述车辆（2）的经过评估的运行性能（40）相应于对于车辆诊断来说适合的运行性能的概率超过一个预先设定的阈值时，那么提供车辆诊断。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下另外的步骤：
由导航设备（36）读取有待行驶的路线；以及
基于由所述导航设备（36）通过有待行驶的路线（6）提供的信息来评估所述车辆（2）的运行性能。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下另外的步骤：
基于所述车辆（2）行驶过的路线在行驶有待行驶的路线（6）之前写入行驶日志；以及
在所述车辆（2）的有待行驶的路线（6）上基于所写入的行驶日志来评估所述车辆（2）的运行性能（40）。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下另外的步骤：
基于在所述车辆（2）上安装的近场传感器（38）来评估所述车辆（2）的运行性能（40）。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
检测所述车辆（2）的驾驶员的行为；以及
基于所示车辆（2）的驾驶员的行为来评估所述车辆（2）的运行性能（40）。
9. 装置（30），所述装置适合于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
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